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主题:【周末来思考一下科学问题】分子原子质子中子电子... -- 月色溶溶

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    • 家园 太极生两仪 两仪生四象
    • 家园 我认为是这样的

      首先要考虑一下什么叫一样。俗话说,世界上没有完全一样的叶子,同时我们又承认梧桐的叶子基本上是一样的。所谓一样,应该是比较某种属性,在一定范围内就算作一样的。河里曾经有篇文介绍拓扑学,以拓扑的观点来看,轮胎和甜甜圈是一样的。说到基本粒子,我们目前能了解到的只有质量、电荷、自旋特性等寥寥几种属性,那么至少从这些属性来看,质子都是一样的,中子也是一样的,就像有句话说的,看起来像鸭子,走起来也像鸭子,叫起来也像鸭子,那就是鸭子。将来科学有了什么新发展就不得而知了。

    • 家园 毛粒子,没猜错,就是毛泽东的毛,因为老毛是最先提出来的

      当然老毛是从马恩哲学推论出来的,这也足以说明其“牛人本色”了。

      科学家现在在做的工作就是找“毛粒子”,谁先找到“毛粒子”,谁就基本统一物理界了。

      当然,毛粒子现在还是假设,听说爱因斯坦晚年也想一统江湖的,(可惜他还是囿于传统的思维,认为上帝不可能掷色子,)结果失败了。

      再当然,即使找到了毛粒子,那些科学家也不会消停的,还会继续找更小的物质组成单位的。

    • 家园 月色MM其实想得很深刻

      说自己是个文科生,但考虑问题的深度要比不少理工科童鞋高得多,赞一个先!

      月色MM的问题可以分成两部分,首先是所有的同种基本粒子都是一样的,或者说是不可分辨的?现代物理学的回答是肯定的。这个概念最早是由印度物理学家玻色提出的,经过爱因斯坦的推广成为所谓的“玻色-爱因斯坦统计”,而这个是被实验所确认的。如果有兴趣不妨看看科学松鼠会的“[凝]最冷的,最凝聚”外链出处,可以看到在极低温度下,甚至连单个原子的位置都是不可分辩的。

      问题的第二部分是这个世界是不是由一种最小的、不可分割的模块构成的?在古希腊和古印度都有持这种“原子论”的学者。到了现代,我们知道构成我们这个世界包括我们自身的,是质子、中子和电子,而质子和中子又是由夸克组成的。那么有没有比夸克和电子更小的组成部分?至少目前的实验和理论都不支持这种想法,也就是说我们现在的这个世界,是由不只一种“砖块”构成的。按照标准模型理论,存在着六种不同的夸克(上,下,魅,奇,顶,底)及六种相应的反夸克,六种轻子(电子,电子中微子,μ子,μ子中微子,τ子,τ子中微子)及六种相应的反轻子。再就是传递强相互作用的胶子,传递电磁作用的光子,以及传递弱相互作用的W,Z玻色子。这些都是已经被实验所验证的。最后是神秘的希格斯粒子,物理学家们相信它是物质质量的来源,如果它能被证实,将是标准模型的完美胜利。

      不过呢,物理学家,特别是理论物理学家们,可都是一些不那么容易满足的人。他们希望有一种理论不但能统一地描述所有这些“基本粒子”,最好连万有引力,暗物质,暗能量啥都能包括进去,这就诞生了超弦理论,量子圈引力理论,以及其他一些理论。超弦理论认为在宇宙极早期,刚刚诞生的一刹那,温度极高的时刻,所有这些粒子(或者说弦的振动模式)都是相同的,而所有的相互作用都不可分辨而退化为一种,这样在某种程度上,就回到了古希腊的“原子论”上去了。但是理论毕竟是理论,只有被实验所证实,才能被接受为人类可靠知识体系的一部分。超弦理论的问题之一是,它预言了许许多多的新粒子,但直到现在,连一个都没能找到。其他的理论也都有自己的一些问题。当然这些理论毕竟年轻,应当有它们成长发展的空间。

      • 家园 如果说我对一些东西还有简单的理解,

        包括量子,还知道大概讲的是什么范围的东西,那么对所谓的"超弦",真是完全超出我的了解范围...

        看你讲的意思,就是很多东西还无法证实,包括基本粒子是不是都一样.

        科学嘛,其实就是人类的能力到目前能证实或者猜测的那部分,所以就算好奇到死,有些事情也不是我这辈子能确切知道的了.

        不过我想来想去,总超不过科学家们已经想到的范围,呵呵.

        • 家园 看不懂很正常

          不要说我们这些普通人,就是物理学家们,如果不是搞理论物理弦论这一块的,恐怕也好不到哪里去,毕竟隔行如隔山。超弦理论对数学的要求太高,这行里的大牛Witten在90年得的可是数学的菲尔兹奖。老老实实承认自己看不懂,总比乱说物理学是玄学要好。

          我想对于我们受过大学教育的普通人来说,能够分辨哪些知识是已有定论比较可靠的,而哪些是尚处于研究探索阶段所以不怎么靠谱,有这样的能力就算不错的了。只不过现在流行的是胡侃,对时政之类的问题也就罢了,连物理学这样专门的学问也敢乱说,真可谓是无知者无畏。

          回到你提的问题的第一部分,全同粒子不可分辨,这个是已有定论的。这不仅仅是因为我们无法对全同粒子做标记,更主要的是,对于同种的原子,电子,(或者中 子,质子,夸克等等)我们能够描述它们的,只有它们的量子态,量子态一样,就是不可分辨的。这个概念最早由玻色提出,经过爱因斯坦的推广,以及其他物理学 家的工作,现在已经是量子统计力学的基础。具体的说,具有整数自旋的,被称为玻色子,服从玻色-爱因斯坦统计;具有半整数自旋的,被称为费米子,服从费米- 狄拉克统计。经过科学家们几十年的努力,现在已经能从实验上验证玻色-爱因斯坦统计了,就是前面提到的科学松鼠会的“[凝]最冷的,最凝聚” 。

          至于问题的第二部分,我想就不要太纠结了。有些自然科学、数学上的问题,看似简单,但要找到它们的答案,却是非常艰难的。比方说广为国人所知的歌德巴赫猜想,问题简单到连一个中学生都能看懂,但想要证明这个猜想所需要的背景知识岂是一般人所能掌握的?而这类问题恰恰是民科们的最爱,现在有了网络,更是热闹了,难怪COO要说“这就给了无数宗教生和科学理论存的机会。”不知道这幢楼里的河友们有没有看出话里的讽刺和嘲弄意味。

          这些问题虽然艰难,有的甚至上百年都未得到解决,并不是科学家们不努力,只是从另一个侧面反映了问题的艰难程度。科学就是由这些非凡的人们薪火相传,前赴后继,不断开拓所推动的。就拿前面提到玻色-爱因斯坦凝聚来说,从概念的提出到被验证,前后经历了七十年,应该说问题本身并不算难,但所需要的实验技术直到上个世纪九十年代才逐渐完善起来。朱棣文,Claude Cohen-Tannoudji 和 William D. Phillips 因为发展了用激光冷却和捕获原子的方法,而获得了1997年诺贝尔物理学奖。因此我们对从事这些工作的科学家们,无论他们成功与否,保持应有的敬意。而动辄就说科学家们该做什么不该做什么,是非常无知和无礼的。

          另外MM说想来想去,总超不过科学家们已经想到的范围,你倒不妨这样看,能够和这个地球上最有智慧的脑袋想到一块去,说明自己也非常聪明。如果MM能早生七十多年,赶在玻色之前给爱因斯坦写封信,提提基本粒子是否都是相同的,没准我们现在就要说“月色-爱因斯坦凝聚”了呢。这可是能和获诺贝尔奖相比的荣耀,你不妨找找看,有多少科学术语是有华人名字的呢?(搞笑,MM莫怪)

          • 家园 到一定程度,就已经不是科学范畴,而是哲学.

            至于粒子到底同不同,也许就跟一个将军看两个士兵一样,在将军眼里完全一样,在士兵自己眼里呢,那肯定不一样...

            能够和这个地球上最有智慧的脑袋想到一块去,说明自己也非常聪明。
            你这句话,马上让我顾盼自雄...

            • 家园 这个……恐怕就是士兵自己也说不清楚~

              譬如这样一个问题:士兵甲从地点A出发,士兵乙从地点B出发,各自进行一段行军后,最终到达地点C、D,问到达C地的是甲还是乙?

              回答令人哭笑不得:由于这两个糊涂蛋自己也说不清楚自己是从哪出发、通过什么路径到达的终点,只知道自己大概有多少可能是从A出发、多少可能是从B出发,因此只要运动起来,他们自己也分不明白谁是谁。(能说明白自己是怎么走过来的,就不叫量子力学了……

            • 家园 如果没猜错的话

              月色想讨论的是灵魂的单一性和各异性吧。。

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